Ramokgopa 主张小型模块化反应堆和南非核工业的复兴

科贝赫核电站。(图片：Brenton Geach)

核能重新回到南非的讨论中，但它不太可能像雅各布祖马总统任期内提出的有污染的核采购计划那样进行大规模的传统电厂建设。

在上周的新闻发布会上，能源和电力部长 Kgosientsho Ramokgopa 强调，核能将成为南非能源结构的重要组成部分，并且正在开展活动以重振该国的核能能力。

他特别指的是小型模块化反应堆(SMR)，而不是像科贝赫核电站这样的传统大型反应堆。

尽管人们担心环境影响、高昂的初始成本、监管障碍和公众怀疑，但“我们已经接受了SMR代表未来的事实”，Ramokgopa 于 11 月 20 日表示。

“目前有大约 50 到 60 种不同的 SMR 技术处于不同的概念阶段。我认为只有中国的技术比较先进。我们知道我们有能力，事实上，当前一代小型模块化反应堆的起源是 PBMR [球床模块化反应堆]。我们已经为该项目投入了超过 100 亿、120 亿兰特，[然后] 出于当时解释的原因而放弃了它。”

他当时表示：“我们认为，我们需要利用我们的技能，利用一段时间内积累的有关核技术的知识，这就是我们向内阁提出的情况。”

根据国际原子能机构(IAEA)的定义，SMR是指小型和中型反应堆。

“通常，它们被定义为功率输出高达 700MW 的设施。对于财政资源有限、电网规模较小或寻求可扩展和灵活核设施的国家来说，SMR 是一个有吸引力的选择，”该机构解释道。

(来源：A Vargas/国际原子能机构)

其吸引力的关键在于灵活性。这种设计的模块化特点允许根据需要添加模块，并且与水力发电站或化石燃料发电站甚至传统的水冷核电站相比，其位置依赖性要小得多。

在南非，与传统核电站相比，它们因成本相对较低、部署速度更快、设计更安全而具有吸引力。

南非转向核能

随着拉莫克戈帕的部门对即将发布的《2024 年综合资源计划》(IRP 2024) 进行最后的修改，核能在南非重新受到关注。

IRP 是南非的发电战略路线图，概述了该国如何在平衡经济、环境和社会因素的同时满足其能源需求。核能能够不间断地产生无温室气体排放的电力，因此越来越多地被视为可再生能源发电增长的补充。

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南非拥有多项有利因素，可以证明发展新核能是可行的。核电站使用的燃料是二氧化铀，南非是世界上铀产量最大的国家之一。铀天然存在于威特沃特斯兰德的含金岩石和帕拉博瓦杂岩的含铜矿石中，而该国其他地区的铀浓度相对较低。

值得注意的是，特别是与该国相互关联的气候行动和能源安全抱负相​​关时，1 公斤铀提供的能量相当于近 300 万公斤煤。

燃煤发电是全球变暖的最大原因，而 Eskom 对这种化石燃料的过度依赖是导致南非成为世界上人均碳排放最密集的经济体之一的主要原因，并且伴随各种有害影响。

此外，PBMR 是一种特殊类型的 SMR，南非专家曾一度引领全球其发展。

南非于 20 世纪 90 年代末开始认真开发 PBMR 技术。该概念受到德国早期设计的启发，尤其是于利希研究中心的研究。

据国际原子能机构称，PBMR 被 Eskom 视为安装新发电能力的“首选方案”。与使用两座压水反应堆的 Koeberg 不同，PBMR 使用氦气等“惰性气体”将热量从反应堆核心转移出去，从而提高了效率和安全性。PBMR 设计还具有固有的安全机制，如果温度过高，会自动降低反应堆功率，从而最大限度地降低过热或熔毁的风险。

换句话说，球床模块化反应堆是“一个钢制压力容器，其中装有封装在石墨球中的浓缩二氧化铀燃料。该系统用氦气冷却，并通过涡轮机将热量转化为电能。”

这些球形燃料“卵石”被加工成直径均匀的 60 毫米，每个含有约 9 克铀。反应堆核心包含约 360,000 个这样的燃料球，一次燃料装载中的铀总量为 2.5 公吨。燃料卵石的总质量为 210 克。

来源：PBMR

1999 年，Eskom 成立了PBMR (Pty) Ltd来推进该技术，并得到了英国核燃料公司和西屋电气等各利益相关方的大量投资。到 2010 年，南非政府宣布将停止为 PBMR 项目提供资金，原因是缺乏可行的客户或投资者，导致大量员工裁员，并最终停止开发工作。

结果，到 2010 年，PBMR 有限公司实际上已停止运营。该项目进入“维护和保养”阶段，以保护其知识产权，标志着南非在先进核技术方面的雄心遭遇重大挫折。